星辰空间实现国内首台氪工质霍尔推进系统在轨工程应用

北京星辰空间科技有限公司（简称：星辰空间）400W氪工质霍尔电推进系统随某星于近日成功发射入轨，并完成了在轨点火测试，推进系统各参数正常和地面测试数据吻合。

此次入轨的400W氪工质霍尔电推进系统完全由星辰空间自主研制，并采用了多项创新性技术，创造了以下多项国内首次：

(1) 国内首台应用于工程实际轨控场景的氪工质霍尔电推进系统；

(2) 国内首次突破25Mpa的在轨氪工质高压存储；

(3) 国内首次实现高压条件下的小流量高精度连续控制；

(4) 国内首次实现基于阳极电流闭环下微小流量稳定闭环控制；

(5) 国内首台具备在轨二次点火功能的商业霍尔电推进系统；

(6) 国内首台具备可自主在轨重构的异构流量控制模式功能。

氙工质由于电离能低、原子量大、贮存密度高等特点，使其成为国内霍尔电推进的普遍工质选择。但氙气资源稀缺，价格昂贵且波动较大。目前国内两大重点低轨通信星座总计划发射超2万颗卫星进行组网，这种大规模商业卫星星座组网必然对工质储量和应用成本提出了严苛要求。具有与氙气相近物理特性的氪气，其储量是氙气的10倍，市场价格却不足氙气的二十五分之一，在相同条件下氪工质的比冲理论上要比氙工质高出25%，更高的比冲意味着更小的发射成本，具有更好的经济效益，因此氪工质霍尔电推是当前国内电推进商业应用的方向。与此同时，氪原子量小、气体扩散快、电离差、性能低，密度低，导致了氪工质在轨工程应用的2大技术难题。其一，氪气因其密度低造成其在轨存储难度大和成本增加；其二，相同条件下氪气与氙气效率差距最高可达15%，使得氪工质电推的成本优势难以体现。星辰空间先后突破了氪气高效电离技术和在轨高压存储等2大关键技术难题，首次实现了低成本氪工质霍尔电推进系统的在轨应用。

此次星辰空间400W氪工质霍尔电推进系统的在轨成功应用，标志着国内氪工质霍尔电推进系统正式进入到工程应用阶段。

截止2024年9月18日，星辰空间霍尔电推进系统已成功完成数小时点火，实现了卫星的预期轨控需求，图2给出在轨轨控效果。

经实时遥测的GPS数据进行推力拟合，达到大于15mN推力的设计指标。另外，氪工质霍尔电推采用比例阀小流量高精度连续调节技术，实现了在高压条件下霍尔电推进系统高稳定度的推力输出，图 3给出了在轨实时遥测数据：

此次星辰空间的400W霍尔氪工质电推进系统在轨工程应用成功，也为后续国内巨型星座建设的低成本技术路线起到了良好的示范作用。

北京星辰空间科技有限公司成立于2019年12月25日，公司目前完全自主研发的产品覆盖了霍尔推进、离子推进、化学推进和冷气推进等，其中霍尔产品谱系丰富覆盖了100W、200W、400W、600W和1700W等不同功率霍尔电推产品，可满足30~1500kg级卫星在轨长期机动和长寿命需求，其中200W以上（含）霍尔电推可采用氙/氪两种工质，具有在轨飞行经历，其性能指标均处于国际先进水平。公司已经有多款霍尔电推产品为国家多个重大型号进行配套。

化学推进产品包括0.25N、0.5N、1N、5N、10N和20N等单组元和双组元推进，产品成熟可靠，具有在轨飞行经历，可适用于微纳星到大卫星的快速机动和轨控需求。此外公司还研发出mN级低成本电阻式推进，可满足低成本商业应用需求。

星辰空间是目前唯一同时自主掌握100W低功率霍尔电推进、200~1700W中高功率霍尔氪/氙气电推进、阴极和低功率离子射频电推进等核心关键技术的商业推进公司。